Ethernet verbindet intelligente Kameras und SPS

Da sich die Bildverarbeitung nicht im luftleeren Raum befindet, die Systeme zum einen die Prüfergebisse mit der Maschine austauschen müssen, um Schlechtteile auszusortieren, aber auch um die Prüfergebnisse zur Dokumentation in Datenbanken zu speichern, war eine leistungsfähige Schnittstelle unumgänglich. Hier hat sich die Ethernet-Schnittstelle als die optimale Wahl herausgestellt. Zum einen ist sie eine lange erprobte Schnittstelle, die auch weltweit genormt ist – sowohl auf Hardwareebene als auch in den Softwareschichten zur Datenübertragung. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist nicht zuletzt, die Verfügbarkeit einer Vielzahl an Bausteinen und Fertigkomponenten die den Einsatz zu vereinfachen. Das war sicher auch die Basis, welche die Ethernet-Schnittstelle zu einer Konvergenz bei den Feldbussen geführt hat. Für die meisten Feldbusse sind heute Protokoll-Layer verfügbar, die den ursprünglichen Feldbus zu einem auf Ethernet basierenden werden lassen, indem die Datenübertragung über den Ethernetbus realisiert wird. Gerade bei den intelligenten Kameras war eine leistungsfähige Schnittstelle zur Außenwelt wichtig. Deshalb wurde die Ethernetschnittstelle früh integriert. Übertragungsgeschwindigkeit Die Geschwindigkeit, die Ethernet auch in der 100MBit-Variante hat, genügt, um Ergebnisdaten oder Bilddaten an andere Ziele im Netzwerk zu übertragen. Mit der Intelligenten Kamera der Serie EyeSpector und der darauf laufenden Software EyeVision ist es möglich, ausschließlich mit zwei intelligenten Kameras eine aufwändige Messanordnung zu realisieren. Hierzu wurden eine Kamera ES2000, die über einen Monitorausgang verfügt, sowie eine Kamera ES810 ohne Monitoranschluss per Ethernet miteinander verbunden. Die zu lösende Messaufgabe war vergleichsweise einfach, die Enden eines präzisen Verbindungsstückes mussten vermessen werden. Gleichzeitig musste sichergestellt werden, dass die beiden Rastnuten die an den Enden angebracht waren, vorhanden und korrekt sind. Schließlich sollte der Anwender im Fehlerfall die beiden Enden, da diese über einen Meter auseinander sind, am Monitor begutachten können. Um das ohne einen zusätzlichen Rechner in den Anlagen realisieren zu können war der Ethernet-Bus, der in beiden Kameras integriert ist, die optimale Lösung. Messauswertung mit Ethernet Die Bilddaten einschließlich der Overlay-Informationen sowie die Auswerteergebnisse der zweiten Kamera ohne Monitoranschluss werden über das EyeView-Protokoll an die erste Kamera übertragen und dort mit den Auswertungen der ersten Kamera auf deren Bildschirm dargestellt. Die Erstellung oder Anpassung des jeweiligen Basisprogrammes für die Messauswertung erfolgt einmalig bei der Auslieferung der Anlage. Danach ist es nur noch notwendig, die Toleranzen der Prüfungen an das jeweils aktuelle Produkt einzustellen. Hierfür wird das EyeControl-Protokoll verwendet. Das Protokoll ermöglicht es, die Werte sämtlicher Parameter der Prüfbefehle in der Kamera zu verändern Realisiert wird dies per Übertragung von ASCII-Zeichenketten und per Ethernet. Die verwendete SPS hatte schon eine Ethernet-Schnittstelle eingebaut, und über den Interfacebuilder konnte man bequem Felder auf deren Display realisieren, sodass der Anlagenanwender an der Steuerung die zu ändernden Toleranzwerte an Schiebereglern einstellen kann. Die ganze Lösung war nur deshalb so einfach zu realisieren, weil mit dem Ethernet ein leistungsfähiger Bus zur Verfügung stand, über den die unterschiedlichen Daten schnell übertragen werden können. In der ersten Anlagengeneration waren noch zwei Displays vorhanden, eine für die Anlagensteuerung und eine weitere, die an der Kamera angeschlossen ist, um die Auswertungen der Kameras darzustellen. Mit dem Update der Steuerungssoftware bei den Anlagen der zweiten Generation ist es jetzt möglich, das EyeView-Protokoll auch noch in der Steuerung mitlaufen zu lassen. So kann die SPS ebenfalls die Bild- und Overlaydaten, die auf der zweiten Kamera zusammengefasst werden, empfangen und in einem Displayfenster darstellen. Damit steht ein robustes Bildverarbeitungssystem zur Verfügung, das sich wie ein normaler Sensor in die SPS integrieren lässt. Die Konvergenz bei der Integration wurde auch hier vorangetrieben. Wurde das Gut-/Schlechtsignal sowie die Bereitschaft der Bildauswertung in der ersten Generation noch über die digitalen E/A-Signale der Kamera realisiert, so wird das bei der neuen Anlage komplett über das EyeControl-Protokoll realisiert.